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分解协调式节点阻抗矩阵生成算法的并行实现

电网技术 2011年第9期35卷 99-104页

作者：曾飞苗世洪尚亚男夏文龙熊玮林湘宁华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

将互联大电网以节点撕裂方式分解为相互无电磁联系的独立子网,各子网通过撕裂节点间的虚拟断路器桥接。在各子网并行求得独立节点阻抗矩阵后,采用分解协调法来计及各子网的电磁联系,并利用大变化灵敏度理论修正各子网的独立节点阻抗矩阵... 详细信息

将互联大电网以节点撕裂方式分解为相互无电磁联系的独立子网,各子网通过撕裂节点间的虚拟断路器桥接。在各子网并行求得独立节点阻抗矩阵后,采用分解协调法来计及各子网的电磁联系,并利用大变化灵敏度理论修正各子网的独立节点阻抗矩阵,从而得到整个电网的节点阻抗矩阵。最后,通过仿真实验验证了该并行算法的有效性和正确性。

关键词：分解协调法节点阻抗矩阵并行计算在线整定

一类含CCCS网络形成节点阻抗矩阵的新算法

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电工技术学报 2009年第2期24卷 139-144页

作者：冯天民刘宝柱鲍海华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

电流控制电流源(CCCS)存在不同支路电流之间的控制行为,给该类网络节点阻抗矩阵的形成带来困难。本文对含有CCCS的电力网络中节点注入电流、节点电压、支路电流与支路电压四类电气量之间的约束关系进行深入分析,分别定义了三个过渡矩阵... 详细信息

电流控制电流源(CCCS)存在不同支路电流之间的控制行为,给该类网络节点阻抗矩阵的形成带来困难。本文对含有CCCS的电力网络中节点注入电流、节点电压、支路电流与支路电压四类电气量之间的约束关系进行深入分析,分别定义了三个过渡矩阵:支路电流对节点注入电流矩阵MIJ、节点电压对支路电压矩阵MVU和节点电压对支路电流矩阵MVI,并给出了各自的求取过程。利用这三个矩阵的运算结果并结合kron法,推导了一种能很好地适于含CCCS的大规模电网形成节点阻抗矩阵的新算法。文中结合7节点系统给出了算法的主体流程,并通过大量的算例系统进行了验证分析,计算结果证明了所提算法的有效性。该方法为利用节点阻抗矩阵开展进一步研究工作提供了一个新的支持工具。

关键词：电力系统电流控制电流源节点阻抗矩阵递归算法过渡矩阵

CPU+GPU架构下节点阻抗矩阵生成及节点编号优化方法

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电力系统自动化 2020年第2期44卷 215-221页

作者：邱智勇周越德刘中平国家电网有限公司华东分部上海市200120 北京中恒博瑞数字电力科技有限公司北京市100085

随着电网规模不断扩大,快速形成大电网节点阻抗矩阵具有重要实用价值。为了加速阻抗矩阵的生成,针对中央处理器(CPU)+图形处理器(GPU)协同计算架构设计了基于GPU的并行支路追加法。通过分析电网拓扑结构与链支的关系,基于图论最小环设... 详细信息

随着电网规模不断扩大,快速形成大电网节点阻抗矩阵具有重要实用价值。为了加速阻抗矩阵的生成,针对中央处理器(CPU)+图形处理器(GPU)协同计算架构设计了基于GPU的并行支路追加法。通过分析电网拓扑结构与链支的关系,基于图论最小环设计了节点编号优化算法;通过厂站连接关系,提取厂站级别最小环,利用拓扑排序,确定群追加顺序。在群基础上确定厂站追加顺序,进而进行节点编号顺序优化。试验结果表明,相比串行计算方法,所提方法在计算效率方面有显著提高,在大电网计算中,可获得数十倍的加速比,追加链支的加速比达百倍。

关键词：节点阻抗矩阵支路追加法节点编号图形处理器拓扑排序

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快速求取节点阻抗矩阵的对称LR三角分解法

南昌大学学报（理科版） 2018年第6期42卷 536-540,547页

作者：陈恳宫嘉炜文祥廖嘉文南昌大学信息工程学院江西南昌330031 国网甘肃省电力公司兰州供电公司甘肃兰州730070

针对LR三角分解法计算过程中的问题,提出对称LR三角分解法,其中包括:合成阵应用、四角规则应用、对角元素取倒、对称LR三角分解法,大大加快前代计算。同时提出LR三角分解法求解节点阻抗矩阵Z的方法,并根据LR三角分解法计算过程的特点,... 详细信息

针对LR三角分解法计算过程中的问题,提出对称LR三角分解法,其中包括:合成阵应用、四角规则应用、对角元素取倒、对称LR三角分解法,大大加快前代计算。同时提出LR三角分解法求解节点阻抗矩阵Z的方法,并根据LR三角分解法计算过程的特点,综合应用Z_k阵的求取顺序、Z_k阵元素的求取方式、单位矩阵E元素结构特点,从而利用Z阵元素的对称性进行求解,并省去LR三角分解法中间矩阵的计算,大大加快回代计算。对IEEE各节点系统的验算表明,本方法与传统的或改进的LDU三角分解法和LR三角分解法相比,计算速度均大幅提高。

关键词：线性方程 LR三角分解法四角规则合成阵节点阻抗矩阵电力系统

针对大量接地支路电网形成节点阻抗矩阵的改进算法

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电力系统保护与控制 2010年第22期38卷 161-165页

作者：杨美佳刘宝柱华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

在大型实际电力网络中,为了能够有效处理支路间存在的互感和网络中大量的接地支路,提出了利用过渡矩阵形成节点阻抗矩阵的算法。该算法以电路基本理论为基础,分别形成了三个过渡矩阵:节点电压对支路电压矩阵MVU、节点电压对支路电流矩阵... 详细信息

在大型实际电力网络中,为了能够有效处理支路间存在的互感和网络中大量的接地支路,提出了利用过渡矩阵形成节点阻抗矩阵的算法。该算法以电路基本理论为基础,分别形成了三个过渡矩阵:节点电压对支路电压矩阵MVU、节点电压对支路电流矩阵MVI和支路电流对节点注入电流矩阵MIJ;并将接地支路等效为节点注入电流后修正相应的过渡矩阵,形成扩展的节点电压对节点注入电流矩阵MVJ0;利用kron法对分块的MVJ0进行消去运算,进而得出节点阻抗矩阵ZM。结合算例给出了算法的主体流程,验证和比较分析了所提算法的有效性和高效性。该方法为利用节点阻抗矩阵开展下一步研究工作提供了一个新的分析工具。

关键词：电力系统节点阻抗矩阵接地支路过渡矩阵 kron消去法

节点导纳矩阵和阻抗矩阵的互感支路组整体追加方法

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电工技术学报 2016年第21期31卷 94-101页

作者：陈明李银红石东源柳焕章王若曦段献忠强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 华中电网有限公司武汉430077

在以支路追加法形成节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的过程中,互感支路的追加远比非互感支路复杂,因此提出以支路组为单位的节点导纳矩阵及节点阻抗矩阵支路组追加法。该方法将相互之间有互感耦合的支路分为一组,应用所推导的追加公式以整... 详细信息

在以支路追加法形成节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的过程中,互感支路的追加远比非互感支路复杂,因此提出以支路组为单位的节点导纳矩阵及节点阻抗矩阵支路组追加法。该方法将相互之间有互感耦合的支路分为一组,应用所推导的追加公式以整组互感支路为单位直接追加到节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵中,使得计算方法简单统一,可显著减少计算量,提高计算效率。最后通过算例验证和比较了所提方法的实用性和有效性。

关键词：互感线路支路组节点导纳矩阵节点阻抗矩阵

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快速求取节点阻抗矩阵的对称LR三角分解法

快速求取节点阻抗矩阵的对称LR三角分解法

智能电网模式下含互感电力网络的节点阻抗矩阵形成修正策略研究

2019年江西省电机工程学会年会

作者：陈恳宫嘉炜文祥廖嘉文南昌大学信息工程学院国网江西省电力有限公司经济技术研究院国网甘肃省电力有限公司兰州供电公司

针对LR三角分解法计算过程中的问题,提出对称LR三角分解法,其中包括:合成阵应用、四角规则应用、对角元素取倒、对称LR三角分解法,大大加快前代计算。同时提出LR三角分解法求解节点阻抗矩阵Z的方法,并根据LR三角分解法计算过程的特点,综合应用Zk阵的求取顺序、Zk阵元素的求取方式、单位矩阵E元素结构特点,从而利用Z阵元素的对称性进行求解,并省去LR三角分解法中间矩阵的计算,大大加快回代计算。对IEEE各节点系统的验算表明,本方法与传统的或改进的LDU三角分解法和LR三角分解法相比,计算速度均大幅提高。

关键词：线性方程 LR三角分解法四角规则合成阵节点阻抗矩阵电力系统

来源： cnki会议评论

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电气应用 2013年第S2期32卷 684-687页

作者：张爽梁剑叶卫华焦龙何砚德刘宝柱宁夏电力公司电力科学研究院中电普瑞科技有限公司华北电力大学

节点阻抗矩阵是电力网络中故障计算时重要的分析工具。电力网络中同杆架设的平行双回线间存在全线互感或部分互感现象,为节点阻抗矩阵的形成与修正带来了挑战。针对互感线路、部分互感线路以及在互感线路上发生故障的情形进行了理论分... 详细信息

节点阻抗矩阵是电力网络中故障计算时重要的分析工具。电力网络中同杆架设的平行双回线间存在全线互感或部分互感现象,为节点阻抗矩阵的形成与修正带来了挑战。针对互感线路、部分互感线路以及在互感线路上发生故障的情形进行了理论分析和方法推导,给出了网络节点编号策略和具体编号方法,对节点电压、节点电流、支路电压和支路电流之间的关系矩阵进行了丰富完善,相应的公式推导也从理论上验证了有关形成方法的有效性,为智能电网中故障分析和计算提供了一种新的分析工具。

关键词：智能电网节点阻抗矩阵互感注入电流节点电压

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含互感电网节点阻抗矩阵形成与修正算法研究

含互感电网节点阻抗矩阵形成与修正算法研究

作者：杨美佳华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

随着电网规模的极速扩大以及电网复杂程度的日益增加,在大型实际电力网络中,对支路间存在的零序互感及大量接地支路等问题的处理为节点阻抗矩阵的形成与修正带来了挑战。本文在对电网形成节点阻抗矩阵的各种算法进行研究的基础上,针对... 详细信息

随着电网规模的极速扩大以及电网复杂程度的日益增加,在大型实际电力网络中,对支路间存在的零序互感及大量接地支路等问题的处理为节点阻抗矩阵的形成与修正带来了挑战。本文在对电网形成节点阻抗矩阵的各种算法进行研究的基础上,针对含互感及大量接地支路的电网,提出了一种利用过渡矩阵形成节点阻抗矩阵的改进算法。该改进算法首先在不计及等效接地支路的情况下,分别形成关于支路电流、支路电压、节点电压以及节点注入电流四者关系的三个关系矩阵：节点电压对支路电压矩阵MVU、节点电压对支路电流矩阵MVI和支路电流对节点注入电流矩阵MIJ;再将等效接地支路等效成注入电流的形式引入到计算中,修正相应的过渡关系矩阵,形成扩展后的节点电压对及节点注入电流矩阵MVJO;利用kron法对分块的MVJO进行消去运算,进而得出节点阻抗矩阵。针对电网移去或添加支路的情况,深入研究了相应的修正算法,并对于利用改进算法对节点阻抗矩阵进行修正的计算流程进行了详细说明。对于线路在非端点处短路的情况,通过对短路线路为无互感线路时节点阻抗矩阵修正算法的研究,推导出了短路线路为有互感线路时节点阻抗矩阵相应的修正公式。结合算例给出了利用改进算法形成及修正节点阻抗矩阵的主体流程,验证和比较分析了所提算法的有效性和高效性。该方法为利用节点阻抗矩阵开展下一步研究工作提供了一个新的分析工具。

关键词：节点阻抗矩阵互感等效接地支路过渡矩阵修正元素